四、C语言中的数组:如何输入与输出二维数组(数组,完)
本章的学习内容如下
四、C语言中的数组:数组的创建与初始化
四、C语言中的数组:数组的输入与元素个数
C语言—第6次作业—十道代码题掌握一维数组
四、C语言中的数组:二维数组
1.二维数组的输入与输出
当我们输入一维数组时需要一个循环来遍历下标,二维数组有两个下标 ,所以我们需要两个循环嵌套使用来遍历下标。
# include <stdio.h>
int main()
{int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,2,3 };//完全初始化int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < 3; i++) {for (j = 0; j < 4; j++) {scanf("%d", &arr[i][j]);//输入
}}for (i = 0; i < 3; i++) {for (j = 0; j < 4; j++) {printf("% d", arr[i][j]);}printf("\n");//按数组的行换行}return 0;
}

2.二维数组的存储
打印每一个元素的地址,我们可以发现,每个元素是按00,01,02,03,10.....的下标顺序存储的,每个整型元素占四个字节的空间。
# include <stdio.h>
int main()
{int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,2,3 };//完全初始化int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < 3; i++) {for (j = 0; j < 4; j++) {printf("&arr[%d][%d] = %p\n", i, j, &arr[i][j]);//打印每一个元素的地址}}return 0;
}

3.变长数组
数组的长度用变量指定,无需初始化
int n = a+b;
int arr[n];
比如如下代码指示了如何用一个变量指定一维数组的长度并打印它。
#include <stdio.h>
int main()
{int n = 0;scanf("%d", &n);//根据输⼊数值确定数组的⼤⼩int arr[n];int i = 0;for (i = 0; i < n; i++){scanf("%d", &arr[i]);}for (i = 0; i < n; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}
4.数组练习题:二分法查找数组中的某个元素
效率会比遍历整个数组高一半。二分查找(折半查找) 的规则:在一个升序数组中找到这个元素的下标即能定位到这个元素,不断折半查找与想要找到的这个元素进行对比,即可得到这个元素所在的区间,不断缩小区间,就可以得到这个元素的所在位置。
4.1冒泡排序
所以第一步应该是对现有的数组进行升序排列。我们可以使用冒泡排序的方法,将数组的元素按顺序两两对比,符合升序的位置不变,不符合升序的位置交换。
比如当我们初始化一个数组int arr[9] = {5,78,43,2,3,5,7,9,156};第一个循环是i从0开始依次对比arr[i]和arr[i+1]的大小,当条件if (arr[i] >= arr[i + 1])成立时,交换位置,在交换的过程中,使用中间变量来暂存;经过一轮对比,我们得到156这个最大值的正确位置。最大值156确定后,排除这个数,将剩下的值依次找到最大值,所以这是一个嵌套循环,在代码撰写的过程中,记住检查各个变量的值,注意不要溢出。
如下图所示我们可以看到,现在的数组arr[]已经被升序排列,接下来让我们继续实现二分查找。
# include <stdio.h>
int main()
{int arr[9] = {5,78,43,2,3,5,7,9,156};int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int i = 0;int j = 0;int r = 0;for (j = length-1;j > 0;j--) {for (i = 0; i < j; i++) {int temp = 0;if (arr[i] >= arr[i + 1]) {int temp = arr[i + 1];arr[i + 1] = arr[i];arr[i] = temp;}}}for (r = 0; r < length; r++) {printf("%d\n", arr[r]);}return 0;
}
4.2 二分查找的步骤
-
初始化:设定两个指针,分别指向数组的首部和尾部(
left = 0,right = length of array - 1)。 -
循环:当
left<=right时,执行循环:- 找到中间元素的索引
mid = (left + right ) / 2)。 - 比较中间元素与目标值:
- 如果中间元素等于目标值,说明找到了目标,返回
mid。 - 如果中间元素小于目标值,则说明目标值位于中间元素的右侧,调整
left指针到mid + 1。 - 如果中间元素大于目标值,则说明目标值位于中间元素的左侧,调整
right指针到mid - 1。
- 如果中间元素等于目标值,说明找到了目标,返回
- 找到中间元素的索引
-
返回结果:如果循环结束仍未找到目标值,说明目标值不存在于数组中,返回
-1或其他标记值表示未找到。
我们的任务是利用二分查找的方法找到数组中的元素43。如下图所示,我们成功地找出了元素43的数组下标是6。我们把排序和查找的代码联合起来如下所示,这样我们就可以实现一个数组的排序与元素查找啦!
# include <stdio.h>
int main()
{int arr[9] = {5,78,43,2,3,5,7,9,156};int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int i = 0;int j = 0;int r = 0;for (j = length-1;j > 0;j--) {for (i = 0; i < j; i++) {int temp = 0;if (arr[i] >= arr[i + 1]) {int temp = arr[i + 1];arr[i + 1] = arr[i];arr[i] = temp;}}}/*for (r = 0; r < length; r++) {printf("%d\n", arr[r]);}*/int left = 0;//区间最小值的数组下标int right = length-1;//区间最大值的数组下标int mid = 0;//区间中点值的数组下标int target = 43;//要找的目标元素while (left <= right) {mid = (left + right) / 2; if (target == arr[mid]){printf("%d", mid);break;}else if (target<arr[mid]) {right = mid-1;}else {left = mid + 1;}}return 0;
}

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